低温红外测试技术在半导体材料中的应用

该文介绍低温红外测试技术在半导体材料中的应用,通过在低温测试条件下,使硅中氧、碳杂质吸收峰变尖锐,减少硅中浅能级硼、磷在室温下的电离,氧、碳、硼、磷等杂质含量检测下限被降低;红外光谱仪在10K左右低温下,可以检测到氮化镓外延中P型掺杂剂Mg与H复合体的伸缩振动峰,研究GaN中Mg-H复合体的变化;当掺硅的砷化镓样品测量温度为77K时,可以观察到硅杂质两个吸收很强的局域振动峰,当硅掺杂浓度小于5×1018cm-3时,可以利用这两个吸收峰近似计算硅的总浓度;在低温10K温度下,利用红外吸收谱可测量到Fe受主电离Fe2+在InP晶体中产生的分裂能级,由此可以定量测定InP晶体中Fe2+浓度。通过降低测试温度,杂质特征峰吸收系数大幅度增加,利用红外吸收方法实现多种半导体材料中杂质含量的无损、快速、高灵敏度测试。